公路隧道路面防滑性能不足的處置方案研究

陳天玉

（甘南公路局，甘肅甘南州 747000）

1 病害調(diào)查

根據(jù)《公路隧道提質(zhì)升級行動技術(shù)指南》，隧道路面的抗滑性能要求為：

（1）高速公路和一級公路隧道瀝青混凝土路面橫向力系數(shù)應(yīng)≥40；瀝青混凝土路面的水平力系數(shù)應(yīng)≥35.5。

（2）高速公路和一級公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能指數(shù)（SRI）評價等級應(yīng)為優(yōu)或良（SRI≥80）；二級和二級以下公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能指數(shù)（SRI）評價等級應(yīng)為優(yōu)、良或中（SRI≥70）。

按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG 3450—2019）試驗方法進行檢測，二級公路隧道大部分路面抗滑性能不滿足要求。

2 病害原因分析

高速公路原路面面層為SMA瀝青瑪蹄脂混合料，依據(jù)檢測報告，橫向力系數(shù)均大于40；二級公路瀝青、水泥混凝土路面的抗滑性能大部分不滿足要求。水泥混凝土路面防滑構(gòu)造多為刻槽，深度3～4 mm左右，刻槽寬度3～4 mm，槽的間距為12～22 mm不等距，部分路面為做到“滿刻”，經(jīng)車輛長期碾壓和行車環(huán)境對路面的影響，造成水泥混凝土路面防滑性能不足。瀝青混凝土路面面層結(jié)構(gòu)多為AC-13細粒式瀝青混合料結(jié)構(gòu)，經(jīng)多年荷載反復(fù)作用，表面形成光滑表層，導(dǎo)致橫向力系數(shù)不滿足要求。

3 維修方案

3.1 混凝土路面

防滑性能的改善可采取在原水泥混凝土路面上增加功能層，以改善原路面的抗滑性能和行車舒適性。加鋪罩面分為薄層罩面、常規(guī)的“白改黑”等形式，針對不同隧道可考慮采用不同方案。

（1）加鋪4 cm厚改性瀝青混凝土AC-13罩面（添加阻燃劑、溫拌劑），加鋪層采用改性瀝青混凝土AC-13，混合料性能好，對隧道路面結(jié)構(gòu)能夠補強，有效提高隧道平整度和行車舒適性，噪聲小、抗滑性能較好。維修方案為對原路面進行銑刨1～2 cm、強力清掃后，灑布改性乳化瀝青黏層，提高新舊路面的黏結(jié)性能，隧道路面整體加鋪4 cm的AC-13改性瀝青混凝土，加鋪前需對隧道建筑界限進行量測，確保不侵入建筑界限內(nèi)。

（2）加鋪2.5 cm厚NovaChip超薄罩面，改性超薄磨耗層是將改性熱瀝青混合料（NovaChip）攤鋪在聚合物改性乳化瀝青黏層（NovaBond）上，使用專用設(shè)備攤鋪，經(jīng)壓路機壓實以后一次成型，改性乳化瀝青優(yōu)異的黏結(jié)性能避免了以往薄層罩面存在的易推移風(fēng)險。

采取的隧道路面方案均應(yīng)在鋪筑瀝青混凝土路面前對水泥混凝土路面的病害進行處置，在加鋪瀝青混凝土前，對混凝土路面板邊角剝落、混凝土路面板錯臺、混凝土路面板裂縫、混凝土板底部空洞或其他不密實情況進行處置，必要時加鋪土工格柵，預(yù)防反射裂縫生。在G568線、G316線共4座隧道上采用了4 cm厚改性瀝青混凝土AC-13罩面，經(jīng)檢測摩擦系數(shù)符合要求，有效改善了防滑性能不足的問題，行車舒適性、安全性得到有效提高，后期使用狀況良好。

3.2 瀝青路面

原瀝青路面破損、老化嚴重的路面，銑刨原路面后重新鋪筑4 cm改性瀝青混凝土AC-13或瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13型混合。路面平整度較好，僅加鋪防滑磨耗層，改善路面的抗滑性能，提高行車舒適性和安全性。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，瀝青混凝土面防滑性能不足，但路面平整度較好，破損率低。

（1）微表處。

采用攤鋪MS-Ⅲ型微表處，厚度為10 mm，微表處具有良好的黏結(jié)能力、防水作用和抗滑耐磨性能。

石料采用玄武巖，骨料級配及砂當(dāng)量均符合規(guī)范要求。

隧道內(nèi)無陽光直接照射，隧道專用改性乳化瀝青配方，并按比例配制乳化劑、瀝青添加劑、乳化改性劑、水、瀝青等材料。瀝青中提前加入瀝青添加劑，配方應(yīng)具有增強瀝青與骨料的黏結(jié)力以及快速固化的特性，在隧道內(nèi)使微表處成型、開放交通提前到2～3 h。通過稠度試驗確定最佳用水量，確保混合料在施工過程中具有稠度和易性，20～30 mm；通過濕磨和負荷輪試驗確定最佳瀝青用量；最終確定了微米級混合料的配合比。為避免對交通產(chǎn)生不良影響，實行單車道封閉施工。攤鋪過程中隨時檢查混合料的寬度、厚度、平整度，并及時返工不合格路段。

根據(jù)使用要求確定合理的骨料級配，對每批粗細骨料進行篩分，檢查級配是否在規(guī)定范圍內(nèi)。原材料級配變化過大時，可根據(jù)情況考慮重新進行級配設(shè)計；試驗值超過所用級配范圍或配合比允許誤差時，對每批混合骨料混合物進行篩分并丟棄。

施工前提供經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比設(shè)計報告，確認材料無變化、符合規(guī)范要求后進行施工。改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物含量和礦料含水量發(fā)生變化時，及時調(diào)整攤鋪車的設(shè)定，確認材料配比符合設(shè)計配合比后再進行攤鋪。

施工完畢后對其平均厚度、滲水系數(shù)、路表構(gòu)造深度、路面摩擦系數(shù)擺值進行檢測。在G345線共5座隧道路面采用了MS-Ⅲ型微表處，經(jīng)檢測摩擦、滲水系數(shù)符合要求，有效改善了防滑性能不足的問題，提高了行車舒適性、安全性，后期使用狀況良好。

粗集料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)如表1所示，細集料質(zhì)量技術(shù)要求如表2所示，MS-Ⅲ型級配范圍如表3所示。

表1 粗集料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)

表2 細集料質(zhì)量技術(shù)要求

表3 MS-Ⅲ型級配范圍

2.1 cm熱熔改性瀝青碎石封層，原路面拉毛、清掃后，設(shè)置改性乳化瀝青黏層，隧道路面整體加鋪1 cm熱熔改性瀝青碎石封層，該方法施工速度快，但后期養(yǎng)護難度大且路面噪聲較大。

（2）超薄罩面。

將原路面拉毛、清掃后，設(shè)置高黏改性乳化瀝青黏層，隧道路面整體采用2.5 cmNovaChip超薄罩面加鋪。

施工流程如圖1所示。

圖1 施工流程

4 結(jié)語

隧道路面采取何種抗滑措施，應(yīng)根據(jù)隧道交通量、公路等級進行合理選擇并對路面材料壓碎值和磨耗值進行要求。水泥混凝土路面“白改黑”、瀝青路面微表處對隧道路面防滑能力改善效果較好。隧道路面的防滑性能改善應(yīng)針對不同的隧道路面結(jié)構(gòu)、破損程度、交通量等因素，合理選擇隧道路面防滑方案，加強施工過程管理，保證隧道路面的處置效果，減少隧道內(nèi)行車安全隱患。